(57)【要約】【課題】  本発明は、機械的強度が大きく圧力により変形してそりが発生することがなく、湿度や温度の変化による伸び縮みが小さく、長期間使用しても伸び縮みして変形し隙間が発生することのない畳床用芯材及びそれを用いた薄畳を提供する。【解決手段】  木質繊維板の少なくとも上面に、圧延倍率５倍以上に圧延された後、一軸延伸された総延伸倍率が１０〜４０倍の、重量平均分子量が１０万〜５０万の延伸ポリオレフィン系樹脂シートが積層されていることを特徴とする畳床用芯材。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木質繊維板の少なくとも上面に、圧延倍率５倍以上に圧延され、重量平均分子量が１０万〜５０万の延伸ポリオレフィン系樹脂シートが積層されていることを特徴とする畳床用芯材。
【請求項２】
延伸ポリオレフィン系樹脂シートが、圧延倍率５倍以上に圧延された後、更に、総延伸倍率が１０〜４０倍に一軸延伸されていることを特徴とする請求項１記載の畳床用芯材。
【請求項３】
ポリオレフィン系樹脂が高密度ポリエチレン樹脂であることを特徴とする請求項１又は２記載の畳床用芯材。
【請求項４】
ポリオレフィン系樹脂シートの両面にクラフト紙が接着されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の畳床用芯材。
【請求項５】
ポリオレフィン系樹脂シートの少なくとも上面にクッションシートが積層されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の畳床用芯材。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項記載の畳床用芯材の上面に畳表が積層されていることを特徴とする薄畳。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は畳床用芯材及びそれを用いた薄畳に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、住宅設計分野において、和洋折衷住宅として洋間と和室の間に段差のない住宅がバリアフリー住宅として注目されているが、従来の厚さが５５ｍｍ前後の畳を用いた場合、和室と洋室との段差を無くすためには、和室の大引きを下げたり、洋室床下地のかさ上げをしたり等の施工が必要となる。
【０００３】
そこで、洋室と和室の変更も容易に施工しうる厚さ７〜２５ｍｍ程度の薄畳が種々提案されている。例えば、ベニヤ板を発泡体に積層した芯材にクッション材及び畳表を積層した薄畳が提案されている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【特許文献１】特開平７−２１７１６３号公報
【特許文献２】特開平８−２８４３８１号公報
【０００４】
しかし、上記薄畳は機械的強度が小さく圧力により変形してそりが発生するという問題があった。又、湿度や温度の変化で芯材が伸び縮みしやすく、長期間使用していると薄畳が伸び縮みして変形し隙間が発生する問題があった。
【０００５】
これらの問題を解決するために、例えば、厚みが５〜１５ｍｍのファイバーボードの少なくとも表側にクッションシートを設け、更にその上に畳表を固着した薄畳であって、該ファイバーボードの密度が、０．３５〜０．６ｇ／ｃｍ3 である薄畳及び該ファイバーボードの表裏に、金属箔、又はプラスチックフィルムを貼付した薄畳（例えば、特許文献３参照。）や全厚７〜２５ｍｍの畳に用いられる畳床構成材において、該畳床構成材は、密度０．０２〜０．５ｇ／ｃｍ3 の板状体（但し、合成樹脂発泡体を除く。）と繊維強化樹脂シートとを接着一体化してなる厚さ４〜２０ｍｍのものであり、且つ曲げ弾性率が６０００ｋｇｆ／ｃｍ2 以上である畳床構成材（例えば、特許文献３参照。）が提案されている。
【特許文献３】特開２００４−８４３４０号公報
【特許文献４】特開平１１−３３６３０７号公報
【０００６】
しかし、これらの薄畳においても、依然として機械的強度が不足し圧力により変形してそりが発生するという問題があった。又、湿度や温度の変化で芯材が伸び縮みしやすく、長期間使用していると薄畳が伸び縮みして変形し隙間が発生する問題も依然としてあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、機械的強度が大きく圧力により変形してそりが発生することがなく、湿度や温度の変化による伸び縮みが小さく、長期間使用しても伸び縮みして変形し隙間が発生することのない畳床用芯材及びそれを用いた薄畳を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の畳床用芯材は、木質繊維板の少なくとも上面に、圧延倍率５倍以上に圧延され、重量平均分子量が１０万〜５０万の延伸ポリオレフィン系樹脂シートが積層されていることを特徴とする。
【０００９】
上記木質繊維板は、木材その他の植物繊維をパルプ化し、バインダー樹脂により結合し、熱圧成板した建材であって、従来から薄畳の芯材として使用されている木質繊維板であれば特に限定されず、例えば、パーティクルボード、合板、インシュレーションファイバーボード（インシュレーションボード）、ミディアムデンシティファイバーボード（ＭＤＦ）、ハードファイバーボード（ハードボード）等が挙げられる。木質繊維板の厚さは特に限定されないが、一般に５〜１５ｍｍである。
【００１０】
上記延伸ポリオレフィン系樹脂シートは、重量平均分子量が１０万〜５０万のポリオレフィン系樹脂シートが圧延倍率５倍以上に圧延された延伸ポリオレフィン系樹脂シートである。
【００１１】
上記延伸ポリオレフィン系樹脂シートを構成するポリオレフィン系樹脂としては、フィルム形成能を有する任意のオレフィン系樹脂が使用でき、例えば、高密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、低密度ポリエチレン樹脂、線状低密度ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン−１共重合体、エチレン−ペンテン−１共重合体、エチレン−ヘキセン−１共重合体、エチレン−オクテン−１共重合体、エチレン―酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン共重合体等が挙げられ、高密度ポリエチレン樹脂が好適に使用される。
【００１２】
ポリオレフィン系樹脂の重量平均分子量は、重量平均分子量が１０万未満の場合には、脆くなり、延伸性が悪くなったり、十分な強度又は耐クリープ性を有する延伸ポリオレフィン系樹脂シートを得ることができにくくなり、逆に、５０万を超えると、溶融粘度が高くなり、熱溶融成形加工性が低下し、均一なシートが得られにくくなるので１０万〜５０万である。
【００１３】
又、ポリオレフィン系樹脂のメルトインデックス（以下、ＭＩ）はフィルム成形性が優れている０．１〜２０（ｇ／１０分）が好ましく、より好ましくは０．２〜１０（ｇ／１０分）である。尚、ＭＩとは、ＪＩＳ  Ｋ  ６７６０に規定されている熱可塑性樹脂の溶融粘度を表す指標である。
【００１４】
更に、高密度ポリエチレン樹脂の場合は、密度は小さくなると延伸しても機械的強度が向上しなくなるので、０．９４ｇ／ｃｍ3 以上が好ましい。
【００１５】
ポリオレフィン系樹脂シートの厚みは特に限定されるものではないが、厚過ぎると、圧延工程において、ポリオレフィン系樹脂シートを圧延ロールで押しつぶすのに大きな加圧力や引取力が必要となり、圧延ロールの撓みなどにより幅方向に均一な圧延が困難となることがある、逆に、薄過ぎると、圧延後のポリオレフィン系樹脂シートの厚みが薄くなり過ぎ、均一な圧延が困難となるだけでなく、圧延ロール同士が接触して圧延ロールの寿命が短くなることがあるので、０．５〜１５ｍｍが望ましい。
【００１６】
上記ポリオレフィン系樹脂シートの圧延は、ポリオレフィン系樹脂シートを一対の反対方向に回転するロールに供給し、押圧してシートの厚みを薄くすると共に伸長する方法であり、圧延されたシートは延伸シートとは異なり、オレフィン系樹脂が配向されることなく緻密になっているので、高度に延伸しやすくなっている。
【００１７】
圧延温度は、低くなると均一に圧延できず、高くなると溶融切断するので、圧延する際のロール温度は、圧延するポリオレフィン系樹脂シートのオレフィン系樹脂の「融点−４０℃」〜融点の範囲が好ましく、より好ましくは、オレフィン系樹脂の「融点−３０℃」〜「融点−５℃」である。尚、融点とは示差走査型熱量測定機（ＤＳＣ）で熱分析を行った際に認められる、結晶の融解に伴う吸熱ピークの最大点をいう。
【００１８】
圧延ロールによりポリオレフィン系樹脂シートに負荷される加圧力（線圧）が小さ過ぎると所定の圧延倍率を得ることが出来なくなることがあり、逆に大き過ぎると圧延ロールの撓みが生じるだけでなく、圧延ロールと原反シートとの間ですべりが生じ易くなり、均一な圧延が困難となることがあるので加圧力は、１００〜３０００ＭＰａが好ましく、より好ましくは、３００〜１０００ＭＰａである。
【００１９】
上記圧延倍率は、圧延倍率が５倍未満の場合には、後で一軸延伸を行う場合ネッキングを抑制する効果が得られなかったり、高倍率一軸延伸を行うことができなかったり、一軸延伸工程に負担がかかることになるので、５倍以上であり、好ましくは７倍以上である。圧延倍率に特に上限はないが、圧延倍率が高いほど圧延設備に負荷がかかるので１０倍以下が好ましい。
【００２０】
尚、圧延倍率は（ポリオレフィン系樹脂シートの断面積）／（圧延後ポリオレフィン系樹脂シートの断面積）で定義されるが、圧延の前後においてポリオレフィン系樹脂シートの幅は殆ど変化しないので、（ポリオレフィン系樹脂シートの厚み）／（圧延後のポリオレフィン系樹脂シートの厚み）であってもよい。
【００２１】
圧延されたポリオレフィン系樹脂シートは、次に、総延伸倍率が１０〜４０倍に一軸延伸されてもよい。一軸延伸は、従来公知の任意の方法でよく、例えば、ロール一軸延伸法、ゾーン一軸延伸法により、ヒータや熱風により加熱しながら延伸する方法が挙げられる。
【００２２】
一軸延伸では圧延したポリオレフィン系樹脂シートを、１０〜４０倍と高度に延伸するのであるから、一軸延伸を複数回繰り返す多段一軸延伸する方法が好ましい。多段一軸延伸を行う場合の延伸回数は２〜２０回が好ましく、より好ましくは３〜１５回、更に好ましくは４〜１０回である。
【００２３】
又、ロール一軸延伸法により多段延伸を行う場合には、繰出ピンチロール、引取ピンチロール及びこれらのロール間に一定速度で回転する少なくとも１つの、好ましくは複数の接触ロールを設置することが望ましい。このような接触ロールを設置することにより、均一延伸性が高められ、安定な延伸成形を行うことができる。
【００２４】
上記接触ロールは、ピンチされることなく、ポリオレフィン系樹脂シートに摩擦力を与えることにより一軸延伸を行う。又、接触ロールは繰出ロール及び／又は引取ロールに対し、ギア、チェーン、プーリー、ベルト若しくはこれらの組み合わせからなる連結部材により連結されていてもよい。
【００２５】
一軸延伸温度は、低くなると均一に延伸できず、高くなるとシートが溶融切断するので、延伸するポリオレフィン系樹脂シートのポリオレフィン系樹脂の「融点−６０℃」〜融点の範囲が好ましく、より好ましくは、ポリオレフィン系樹脂の「融点−５０℃」〜「融点−５℃」である。
【００２６】
又、一軸延伸倍率は、全体の延伸倍率が１０〜４０倍であるから、圧延倍率を考慮し、全体の延伸倍率がこの範囲にはいるように決定すればよいが、一軸延伸が少ないと機械的強度が向上しないので、１．３倍以上が好ましく、より好ましくは２倍以上であり、更に好ましくは３倍以上である。又、上限は特に限定されるものではないが、４倍以下が好ましく、より好ましくは３．５倍以下である。尚、全体の延伸倍率は圧延倍率と一軸延伸倍率を乗じた数値である。
【００２７】
圧延された延伸ポリオレフィン系樹脂シート及び一軸延伸された延伸ポリオレフィン系樹脂シートの寸法安定性を向上させるために、圧延された延伸ポリオレフィン系樹脂シート及び一軸延伸された延伸ポリオレフィン系樹脂シートを、ポリオレフィン系樹脂の「融点−６０℃」〜融点であって、圧延温度以下の温度でアニールするのが好ましい。
【００２８】
アニール温度は、低くなると寸法安定性が向上せず、長時間使用するとそりが発生し、高くなるとポリオレフィン系樹脂が溶解して配向が消滅し引張弾性率、引張強度等が低下するので、ポリオレフィン系樹脂の「融点−６０℃」〜融点であって、圧延温度以下の温度でアニールする。
【００２９】
アニールとは生産ライン中で熱処理を行うことであり、アニールする際に、ポリオレフィン系樹脂シートに大きな張力がかかっていると延伸され、張力がかかっていないか、非常に小さい状態では収縮するので、ポリオレフィン系樹脂シートの圧延方向の長さが実質的に変化しないようにした状態で行うことが好ましく、ポリオレフィン系樹脂シートに圧力もかかっていないのが好ましい。即ち、アニールされたポリオレフィン系樹脂シートの長さが、アニール前のポリオレフィン系樹脂シートの長さの１．０以下になるようにアニールするのが好ましい。
【００３０】
従って、圧延されたポリオレフィン系樹脂シート又は一軸延伸された延伸ポリオレフィン系樹脂シートをピンチロール等のロールで加熱室内を移動しながら連続的にアニールする場合は、入口側と出口側のポリオレフィン系樹脂シートの送り速度比を１．０以下になるように設定してアニールするのが好ましい。
【００３１】
アニールする際の加熱方法は、特に限定されるものではなく、例えば、熱風、ヒーター、加熱板、温水等で加熱する方法があげられる。アニールする時間は、特に限定されず、圧延されたポリオレフィン系樹脂シートの厚さやアニール温度により異なるが、一般に１０秒以上が好ましく、より好ましくは３０秒〜６０分であり、更に好ましくは１〜２０分である。
【００３２】
アニールしたポリオレフィン系樹脂シートを、更に、４０℃〜ポリオレフィン系樹脂の融点の温度範囲でエージングしてもよい。エージングすることによりアニールしたポリオレフィン系樹脂シートの寸法安定性はより優れたものとなる。
【００３３】
エージングとは、生産ライン中連続で処理するものではなく、ポリオレフィン系樹脂シートをカット巻回等の一度加工した、枚葉物、巻物等の熱処理を、比較的長い時間（分、時間単位）じっくり寝かせて熱処理することを意味する。
【００３４】
エージング温度は、低くなると常温で放置するのと同様になり、高くなると熱変形するので４０℃〜ポリオレフィン系樹脂の融点の温度範囲であり、エージング時間は短時間では効果がなく、長時間しすぎても効果が増大することはないので１２時間〜７日が好ましい。
【００３５】
延伸ポリオレフィン系樹脂シートの両面にクラフト紙が接着されていると、衝撃を受けても延伸ポリオレフィン系樹脂シートが延伸方向に沿って破壊されにくくなり、木質繊維板に接着剤で強固に接着可能になるので好ましい。
【００３６】
延伸ポリオレフィン系樹脂シートとクラフト紙の接着方法は、従来公知の任意の接着方法が採用されてよく、例えば、延伸ポリオレフィン系樹脂シートとクラフト紙を重ね合わせ、ゴム系、アクリル系、ウレタン系、シリコン系等の接着剤や粘着剤で接着する方法、エチレン−酢酸ビニル共重合体、線状低密度ポリエチレン樹脂等のポリオレフィン系ホットメルト型接着剤で接着する方法等が挙げられるが、延伸ポリオレフィン系樹脂シートとクラフト紙を接着するのであるからポリオレフィン系ホットメルト型接着剤で接着するのが好ましい。
【００３７】
ホットメルト型接着剤で接着する際には、ホットメルト接着剤を溶融し、塗布しながら接着してもよいし、ホットメルト型接着剤シートを積層し、加熱加圧しながら接着してもよいが、加熱温度が高くなると、延伸ポリオレフィン系樹脂シートが収縮するようになるので、延伸ポリオレフィン系樹脂シートが実質的に熱収縮しない温度、即ち、延伸ポリオレフィン系樹脂シートを構成するポリオレフィン系樹脂の「融点−１０℃」以下で接着されるのが好ましい。
【００３８】
上記延伸ポリオレフィン系樹脂シートはそのまま木質繊維板に積層されてもよいが、予め少なくとも上面にクッションシートが積層されていると薄畳を製造する際に別途クッションシートを準備する必要がないので好ましい。尚、上面とは、薄畳を製造して使用する際の上面、即ち、畳表を積層する側である。
【００３９】
上記クッションシートとしては、従来から薄畳のクッションシートとして使用されているものであれば特に限定されず、例えば、麻繊維、綿繊維、ポリエステル繊維などの繊維の不織布、織布、マット、フェルト；ポリスチレン樹脂発泡シート、ポリエチレン樹脂発泡シート、ポリプロピレン樹脂発泡シート、ウレタン発泡シート、ゴム発泡シートなどの発泡シート；クラフト紙、板紙、厚紙、ダンボール等が挙げられる。
【００４０】
上記延伸ポリオレフィン系樹脂シートとクッションシートの積層方法は、特に限定されず、例えば、接着剤や粘着剤で接着する方法、糸で縫合する方法等が挙げられる。
【００４１】
請求項１記載の畳床用芯材は、木質繊維板の少なくとも上面に、上記延伸ポリオレフィン系樹脂シート（クッションシートが積層されたもの、クラフト紙が接着されものをふくむ。）が積層されており、木質繊維板の下面にも上記延伸ポリオレフィン系樹脂シートやクッションシートが積層されてもよい。
【００４２】
又、木質繊維板と延伸ポリオレフィン系樹脂シートの積層方法は特に限定されるものではなく、例えば、ゴム系、アクリル系、ウレタン系、シリコン系等の接着剤や粘着剤で接着する方法、エチレン−酢酸ビニル共重合体、線状低密度ポリエチレン樹脂等のポリオレフィン系ホットメルト型接着剤で接着する方法、糸で縫合する方法、タッカーで打ち付ける方法等が挙げられる。
【００４３】
請求項６記載の薄畳は、請求項１〜５のいずれか１項記載の畳床用芯材の上面に畳表が積層されていることを特徴とする。畳床用芯材と畳表の間に、更に前述のクッションシートを積層してもよいことは言うまでもない。
【００４４】
上記畳床用芯材とクッションシートと畳表を積層する方法も特に限定されず、例えば、ゴム系、アクリル系、ウレタン系、シリコン系等の接着剤や粘着剤で接着する方法、エチレン−酢酸ビニル共重合体、線状低密度ポリエチレン樹脂等のポリオレフィン系ホットメルト型接着剤で接着する方法、糸で縫合する方法、タッカーで打ち付ける方法等が挙げられる。
【発明の効果】
【００４５】
本発明の畳床用芯材の構成は上述の通りであり、圧延倍率５倍以上に圧延され、重量平均分子量が１０万〜５０万の延伸ポリオレフィン系樹脂シートが木質繊維板の少なくとも上面に積層されているのであるから、機械的強度が大きく圧力により変形してそりが発生することがなく、湿度や温度の変化による伸び縮みが小さく、長期間使用しても伸び縮みして変形することがない。又、延伸ポリオレフィン系樹脂シートが、圧延された後、総延伸倍率が１０〜４０倍と高倍率に一軸延伸されていると、より機械的強度が大きく圧力により変形してそりが発生することがなく、湿度や温度の変化による伸び縮みが小さく、長期間使用しても伸び縮みして変形することがない。
【００４６】
従って、この畳床用芯材を用いた薄畳は機械的強度が大きく圧力により変形してそりが発生することがなく、湿度や温度の変化による伸び縮みが小さく、長期間使用しても伸び縮みして変形することがなく隙間が発生することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
次に本発明の実施例を図面を参照して説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００４８】
延伸ポリオレフィン系樹脂シートの製造
重量平均分子量（Ｍｗ）３３万、融点１３５℃の高密度ポリエチレン樹脂（日本ポリケム社製）を、同方向二軸混練押出機（プラスチック工学研究所製）に供給して樹脂温度２００℃で溶融混練した後、溶融混練物をロール温度１１０℃に制御したカレンダー成形機にて幅３９０ｍｍ、厚さ３．０ｍｍにシート成形してポリエチレン樹脂シートを得た。
【００４９】
得られたポリエチレン樹脂シートを１２５℃に加熱した圧延成形機（積水工機製作所製）を用いて圧延倍率９．４倍に圧延し、幅３９０ｍｍ、厚み２９０μｍの圧延ポリエチレン樹脂シートを得た。
【００５０】
得られた圧延ポリエチレン樹脂シートを１１０℃に加熱された熱風加熱式の多段延伸装置（協和エンジニアリング製）にて２．０倍の多段延伸を行い、総延伸倍率１８．８倍、幅２３０ｍｍ、厚さ１６０μｍの延伸ポリエチレン樹脂シートを得た。
【００５１】
得られた延伸ポリエチレン樹脂シートをピンチロールが設置され、１２５℃に設定されているライン長１９．２５ｍの熱風加熱槽に、入口速度２．７５ｍ／ｍｉｎで供給し、出口速度２．７５ｍ／ｍｉｎに設定して７分間１次アニールを行い、続いて同様にして２次アニールを行って、アニールされた延伸ポリエチレン樹脂シートを得、その後６０℃の恒温槽に供給し、２４時間エージングして、エージングされた延伸ポリエチレン樹脂シートを得た。
【００５２】
得られた延伸ポリエチレン樹脂シート、アニールされた延伸ポリエチレン樹脂シート及びエージングされた延伸ポリエチレン樹脂シートの寸法安定性試験を行った。寸法安定性試験は、各ポリエチレン樹脂シートを２３℃、５０％ＲＨで２４時間保持した後、その長さをマイクロメータで測定し、次に６０℃、５０％ＲＨで２４時間及び８０℃、５０％ＲＨで２４時間保持した後、その長さを直尺で測定し、その差から加熱前の各ポリエチレン樹脂シートに対する収縮率を計算し、結果を表１に示した。
【００５３】
【表１】
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【００５４】
エージングされた延伸ポリエチレン樹脂シートの両面に、融点１２０℃、厚さ３０μｍの線状低密度ポリエチレン樹脂よりなるホットメルト接着剤（積水フィルム社製、引張弾性率０．１２Ｇａ）及びクラフト紙（森紙業社製、商品名「ポリラミ１５１５」）を順次積層し、１６０℃の加熱ロールにて加圧加熱して熱融着して積層延伸ポリエチレン樹脂シートを得た。
【００５５】
畳床用芯材
図１は本発明の畳床用芯材４の一例を示す断面図である。図中１は厚さ１２ｍｍ、密度０．４８ｇ／ｃｍ3 、曲げ強度９Ｎ／ｍｍ2 のミディアムデンシティファイバーボードであり、両面にホットメルト接着剤によりクラフト紙がラミネートされた上記積層延伸ポリエチレン樹脂シート２が木質用接着剤３により接着されている。
【００５６】
ミディアムデンシティファイバーボードと積層延伸ポリエチレン樹脂シート２の接着はボードの表面に木質用接着剤を均一に塗布し、積層延伸ポリエチレン樹脂シート２を積層し接着した。
【００５７】
薄畳
図２は本発明の薄畳の一例を示す断面図である。図中４は上記畳床用芯材であり、畳床用芯材４の上下面に厚さ２ｍｍの不織布よりなるクッションシート６、６が積層され、最下面に裏シート７、最上面に畳表５が順次積層され、逢着されて薄畳となされている。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の畳床用芯材４の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の薄畳の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  ミディアムデンシティファイバーボード
２  積層延伸ポリエチレン樹脂シート
３  木質用接着剤
４  畳床用芯材
５  畳表
６  クッションシート
７  裏シート
【図１】
2007291711.tif 000004
【図２】
2007291711.tif 000005